内容正文:
1.物体由大量分子组成,分子是组成物质并保持物质化学性质的最小微粒。
2.多数分子大小的数量级为10-10 m,分子体积的数量级一般为10-29 m3,分子质量的数量级一般
为10-26 kg。
3.分子很小,用扫描隧道显微镜才能观察到。
1 物体是由大量分子组成的
必备知识 清单破
分子的大小
知识点1
第一章 分子动理论
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1.定义:1 mol的任何物质都含有相同的粒子数NA,这个数量叫作阿伏伽德罗常量。
2.数值:通常取NA=6.02×1023 mol-1,在粗略计算时可取NA=6.0×1023 mol-1。
3.意义:阿伏伽德罗常量是一个重要的常数,它把摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、物体的质
量m、物体的体积V、物体的密度ρ等宏观量,跟分子质量m0、分子体积V0等微观量联系起来,
如图所示:
知识点2
阿伏伽德罗常量
第一章 分子动理论
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其中密度ρ= = ,但要切记对单个分子 是没有物理意义的。
第一章 分子动理论
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知识辨析
1.热学中所说的分子是化学意义上的分子吗?
2.如何求出一个水分子的质量?
3.任何物体的分子的体积都可以计算吗?
第一章 分子动理论
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一语破的
1.不是。热学中所说的分子是组成物质的分子、原子或离子的统称。
2.用Mmol表示水的摩尔质量,用m0表示一个水分子的质量,NA表示阿伏伽德罗常量,则一个水分
子的质量m0= 。
3.不是。气体分子计算得到的体积为气体分子占据的空间体积,不是分子的体积。
第一章 分子动理论
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1.球体模型
对于固体和液体,分子间距离比较小,忽略分子间的空隙,可以认为是由一个个紧挨着的
球形分子排列而成,如图甲所示。设分子体积为V0,则分子直径d= 。
关键能力 定点破
定点1 分子的两种模型
甲 乙
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2.立方体模型
对于气体,分子间距离比较大,处理方法是把气体分子所占据的空间视为一个小立方体,气体
分子位于每个小立方体的中心,每个小立方体是位于中心的分子占有的活动空间,这时忽略
气体分子的大小,如图乙所示。设气体分子所占据的空间体积为V0,则两气体分子的平均间
距r=d= 。
第一章 分子动理论
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特别提醒
不论把分子看成球体还是看成立方体,都只是一种简化的模型,是一种近似的处理方
法。由于建立的模型不同,得出的结果稍有不同。
第一章 分子动理论
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阿伏伽德罗常量是联系微观世界和宏观世界的桥梁,是一个重要的常数,利用阿伏伽德罗常
量可以计算分子的大小和质量等。计算中涉及的微观物理量有:分子质量m0、分子体积V0和
分子直径d(或分子间的距离L);涉及的宏观物理量有:物体的质量m、物体的体积V、摩尔质
量Mmol、摩尔体积Vmol、物质的密度ρ、物质的量n。相互间的关系如下。
(1)分子质量:m0= = 。
(2)分子体积:V0= = (一般适用于固体和液体,对于气体,V0表示一个分子所占据的空间
大小)。
(3)气体分子间距:L= (立方体模型)。
定点2 分子微观量的计算
第一章 分子动理论
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(4)固体分子的直径:d= (球体模型)。
(5)物体所含的分子数:N=nNA= NA= NA= NA= NA。
(6)摩尔体积:Vmol= 。
(7)单位质量中所含分子数:N'= 。
(8)单位体积中所含分子数:n'= 。
第一章 分子动理论
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典例 正常人呼吸时一般每次吸入500 mL空气,空气中的含氧量为21%【1】,如果每次呼吸吸
入的空气少于375 mL,人将感觉呼吸困难。已知氧气的摩尔质量为0.032 kg/mol,密度为1.43
kg/m3,阿伏伽德罗常量NA取6×1023 mol-1。
(1)在标准状态下空气的摩尔体积为Vmol,求标准状态下相邻气体分子间的平均距离【2】。(2)假
设某患者感觉呼吸困难,请估算该患者每次呼吸吸入氧气的分子数比正常人至少少多少?(结
果保留一位有效数字)
第一章 分子动理论
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信息提取 【1】吸入空气的体积与含氧量的乘积就是吸入的氧气的体积;
【2】气体分子之间的距离远大于气体分子的尺寸,要将气体分子视为立方体模型。
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思路点拨 (1)
(2)
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解析 (1)设相邻两空气分子间的距离为d,则V0= =d3,解得d= (由【3】得到)
(2)正常人每次呼吸吸入氧气的分子数为
N1= ×NA(由【1】得到)
患者每次呼吸最多吸入氧气的分子数为
N2= ×NA(由【1】得到)
患者每次呼吸吸入氧气的分子数比正常人至少少ΔN=N1-N2≈7×1020(个)
答案 (1) (2)7×1020(个)
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